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新年伊始，萬象更新復旦大學科技工作者持續取得多項成果和突破。一起來看看1月上新的部分科研成果吧！
數學物理領域
1.物理學系徐長松、向紅軍課題組提出了分數量子鐵電性的新概念
分數量子鐵電（FQFE）的概念圖
1月2日，物理學系徐長松青年研究員課題組和向紅軍教授課題組合作提出了分數量子鐵電性的新概念，突破傳統鐵電性定義，極大拓寬了鐵電體的范疇。相關成果以“Fractional quantum ferroelectricity”為題，發表在 Nature Communications上。通過第一性原理計算，該工作不僅解釋了實驗已觀察到的單層α-In2Se3中令人費解的面內極化現象，還預測了具有非極性點群對稱性的Td（F-43m）相AgBr的極化現象。該工作突破了傳統鐵電體概念的局限，打開了鐵電材料的新領域，拓展了對這些材料的理解和應用。
新聞鏈接：https://phys.fudan.edu.cn/d6/3d/c7609a644669/page.htm
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-44453-y
2.物理學系譚鵬課題組在二維至準三維膠體晶體結構的限域調控方面取得重要進展
(a)低密度帶電膠體晶體的交替相行為示意圖及其結構，用徑向分布函數表示 (b) 兩種交替相行為的相圖 (c) bcc和square結構的3D特征 (d)幾何約束下不同的動力學形變模式 。
1月5日，物理系/應用表面物理國家重點實驗室的譚鵬教授課題組與海外課題組展開合作，研究了平板約束對二維至準三維膠體晶體結構的影響，并闡述了系統由約束態到體態的動力學形變機制。相關成果以“Phase Reentrances and Solid Deformations in Confined Colloidal Crystals”為題，在線發表于Phys. Rev. Lett. 。該研究通過引入軟的、長程相互作用為理解和操縱二維至準三維膠體晶體結構提供了新的見解。
新聞鏈接：https://phys.fudan.edu.cn/0f/9d/c7609a659357/page.htm
原文鏈接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.018202
3.現代物理研究所米趙宏報道了一種基于鈣鈦礦納米晶材料的透射型薄膜閃爍體探測器
（A）CsPbBr3納米晶薄膜閃爍體中質子誘導二次電子（δ-rays）和離子熒光發射示意圖；（B）質子閃爍發光機理。
1月8日，現代物理研究所米趙宏青年研究員與新加坡國立大學劉小鋼院士和Andrew Bettiol副教授合作，報道了一種基于鈣鈦礦納米晶材料的透射型薄膜閃爍體探測器，用以開展實時單質子計數，并從實驗上發現了該閃爍體對質子的高靈敏響應得益于質子誘導雙激子的產生，相關成果以“Real-time single-proton counting with transmissive perovskite nanocrystal scintillators”為題，發表在Nature Materials上。
新聞鏈接：https://imp.fudan.edu.cn/12/c3/c38557a660163/page.htm
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41563-023-01782-z.
4.航空航天系鄧道盛課題組揭示驅動凝固液滴自發升高的物理機理
“自發升高”結冰液滴的高速相機和熱像圖
1月2日，航空航天系鄧道盛課題組開展水/乙醇二元液滴壁面結冰實驗，觀察到與純水液滴結冰截然不同的“自發升高”結冰形貌。結合實驗中測量的液滴輪廓、溫度場和流場信息，揭示了二元液滴結冰過程中，由于冰-水凝固分界線附近乙醇濃度富集，導致表面張力局部降低。進而提出溶質馬蘭戈尼（Marangoni）效應（指意大利物理學家卡羅·馬蘭戈尼的博士論文研究表面張力梯度在液體界面處形成的流動，這種現象統稱為馬蘭戈尼效應），驅動液滴自發升高的物理機理。相關研究成果以“Self-lifting Droplet Driven by the Solidification-induced Solutal Marangoni Flow”為題發表于Phys. Rev. Lett. 。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0104/c5a138931/page.htm
原文鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.014002
地球科學領域
1.環境科學與工程系余兆武團隊提出了暴露生態學理論框架并開展了系列實證研究
1月12日，環境科學與工程系余兆武團隊在先前諸多案例研究的基礎上，提出了一個新的理論框架——暴露生態學（Exposure Ecology）。文章分析了不同維度的研究趨勢與不足，并解釋了生態暴露對健康的影響路徑，包括減少、恢復、提升能力和潛在危害。進一步討論了暴露生態學理論形成的理論基礎，以及暴露生態學理論體系下的理論推測、內涵及其與其他相關學科的關系。相關研究以“Exposure ecology drives a unified understanding of nexus of natural ecosystem, exposure and health”為題，發表在Ecosystem Health and Sustainability。
新聞鏈接：https://environment.fudan.edu.cn/1a/46/c26494a662086/page.htm
原文鏈接：https://spj.science.org/doi/10.34133/ehs.0165
2.大氣與海洋科學系周文課題組揭示東亞夏季旱澇格局的平流層前兆
QBO-海溫影響東亞降水機理示意圖及季節預測效果
1月4日，大氣與海洋科學系周文課題組和蘭州大學田文壽教授團隊合作，揭示了平流層準兩年振蕩對東亞夏季旱澇預測的應用前景及相關物理機制。相關研究成果以“A stratospheric precursor of East Asian summer droughts and floods”為題，在Nature Communications發表。研究團隊基于QBO指數和傳統海溫信號構建了統計預測模型，并診斷了QBO對東亞降水南北振蕩偶極子的相對貢獻。研究結果表明，QBO在東亞夏季降水變化中具有關鍵作用，利用熱帶平流層大氣進行夏季季節預測具有良好的前景。
新聞鏈接：https://aos.fudan.edu.cn/11/8f/c14817a659855/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44445-y
信息領域
1.信息科學與工程學院王俊課題組實現鈣鈦礦微聚焦光學微腔的高性能單模激光
1月16日，信息學院光科學與工程系王俊、吳翔、趙海斌課題組開展合作研究，制備出具有微納光場約束功能的零維鈣鈦礦光學微腔，成功實現了微米尺度上的高品質因子（Q）單模激光，以及線性和非線性（雙光子）光泵浦的激光發射。實驗上取得了Q因子為16700、偏振度為99.6%、Purcell因子為11.40的高性能單模激光發射，超過了當前大多數鈣鈦礦微腔激光的表現。相關研究成果以“High Q-Factor Single-Mode Lasing in Inorganic Perovskite Microcavities with Microfocusing Field Confinement”為題，發表在Nano Letters上。該成果在光芯片的集成光源領域具有重要意義，解決了提升激光發射速率與光場局域化之間的協調問題。
新聞鏈接：http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/4543
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04797
2.微電子學院陳琳課題組提出面向“感存算一體化”應用的光電神經形態器件技術
陣列在藍光/紫外光連續照射下表現出的多態存儲及陣列均一性
1月19日，微電子學院陳琳/孟佳琳報道了一種具有自整流特性的全光學調制電導的憶阻器陣列。相關成果以“Self-Rectifying All-Optical Modulated Optoelectronic Multistates Memristor Crossbar Array for Neuromorphic Computing”為題發表在Nano Letters。研究團隊成功通過純光學脈沖信號調制實現了人腦中突觸功能，包括長時程增強、長時程抑制、短期記憶到長期記憶的轉變和學習遺忘行為，顯示出陣列在光學信號刺激下的感知和學習能力。這項工作對光電神經形態器件的實際應用提供了一種有效的可能性。
新聞鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/xvF60EuNgd_rMPKeQNAIpA
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.3c04358
生命醫學領域
1.基礎醫學院束敏峰課題組揭示溶瘤病毒耐藥的關鍵分子機理及其干預策略
靶向抑制IGF2BP3誘導的NETosis克服惡性膠質瘤對oHSV治療的耐藥性
1月2日，基礎醫學院藥理學系，教育部/衛健委/醫科院醫學分子病毒學重點實驗室，上海市病原微生物與感染前沿科學研究基地束敏峰課題組以“Overcoming therapeutic resistance in oncolytic herpes virotherapy by targeting IGF2BP3-induced NETosis in malignant glioma”為題，在Nature Communications 上發表研究論文。這項研究揭示了RNA m6A甲基化修飾的 “reader”和 “eraser”之間內在調控關系，闡明了NET形成的表觀機理，發現了溶瘤病毒誘導的NETosis是阻礙其溶瘤潛能的關鍵檢查點，并提出靶向NETosis作為克服溶瘤病毒治療耐藥性的全新策略。
新聞鏈接：https://basicmed.fudan.edu.cn/d5/93/c36398a644499/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44576-2
2.腦科學研究院顧宇課題組揭示上丘雙眼神經元的眼優勢可塑性及其調控機制與生理意義
上丘雙眼神經元眼優勢可塑性來源及其機制與生理意義示意圖
1月6日，腦科學研究院/腦功能與腦疾病全國重點實驗室顧宇課題組和天津醫科大學史學鋒團隊合作，在Cell Reports雜志上在線發表了題為“A developmental critical period for ocular dominance plasticity of binocular neurons in mouse superior colliculus”的研究論文。該研究發現小鼠上丘（SC）的雙眼神經元存在類似初級視覺皮層（V1）的眼優勢可塑性，找到了其發育關鍵期時間窗口，揭示了SC眼優勢可塑性的來源及分子機制，并且進一步證明單眼剝奪（MD）導致的SC眼優勢改變在調控小鼠捕食效率中的決定作用。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0111/c2474a139038/page.htm
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113667
3.生物醫學研究院許杰課題組報道Galectin-8通過結合LILRB4誘導腫瘤微環境中M-MDSC的作用
1月16日，生物醫學研究院許杰課題組在Cell Reports Medicine雜志上發表了題為“Discovery of Galectin-8 as an LILRB4 ligand driving M-MDSCs defines a class of antibodies to fight solid tumors”的文章，該研究首次報道了Galectin-8作為LILRB4的腫瘤相關功能性配體，通過下游的STAT3和NF-κB通路來誘導M-MDSC，從而促進免疫抑制和腫瘤的生長，并研發了具有阻斷功能的治療抗體，證明了阻斷Galectin-8與LILRB4的抗體能夠減緩多種高表達Galectin-8的腫瘤在小鼠體內的生長，具有潛在治療和轉化價值。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0118/c2474a139101/page.htm
原文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(23)00603-1
4.生物醫學研究院徐彥輝發表綜述總結近年來關于+1核小體與轉錄起始復合物PIC的結構和功能研究
+1核小體在轉錄起始調控中的作用
1月12日，生物醫學研究院徐彥輝研究員受邀在Trends in Biochemical Sciences雜志發表了題為“Interplay between the transcription preinitiation complex and the +1 nucleosome”的綜述論文。該綜述總結了近年來關于+1核小體與轉錄起始復合物PIC的結構和功能研究，討論了+1位核小體在轉錄起始調控中發揮的重要作用。1月9日，徐彥輝研究員還在Trends in Biochemical Sciences雜志發表關于“結構生物學進展，挑戰和機遇”的TrendsTalk。TrendsTalk是Trends in Biochemical Sciences雜志為Cell 雜志創刊50周年紀念活動發表的特別欄目。提出了綜合利用體外重構復合物，獲得細胞內源復合物，相關功能分析的解決方案，并指出對顛覆性技術的期待。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0116/c2474a139089/page.htm
原文鏈接：https://www.cell.com/trends/biochemical-sciences/fulltext/S0968-0004(23)00296-7
https://www.cell.com/trends/biochemical-sciences/fulltext/S0968-0004(23)00301-8
5.上海市重大傳染病和生物安全研究院/復旦大學基礎醫學院科研團隊合作揭示新冠變異株BA.2.86的膜融合特征和對原核表達的融合抑制劑多肽的敏感性
1月9日，基礎醫學院醫學分子病毒學教育部/衛健委/醫科院重點實驗室、上海市重大傳染病和生物安全研究院雙聘PI陸路/姜世勃/夏帥團隊通過對BA.2.86膜融合動力學的分析，揭示了該病毒的膜融合特征。同時，該團隊將其在前期開發的通用冠狀病毒融合抑制劑多肽EK1（現在II/III臨床試驗中）通過原核表達技術進行制備，所產生的多肽——reEK1具有廣譜、高效的抗病毒活性，還具有可大規模生產且成本較低的潛在優勢，對當前新冠病毒或未來可能爆發的其他冠狀病毒引發的大流行傳染病防控提供了藥物研發新思路。該研究成果以“Fusogenicity of SARS-CoV-2 BA.2.86 subvariant and its sensitivity to the prokaryotic recombinant EK1 peptide”為題發表在Cell Discovery。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0111/c2474a139039/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41421-023-00631-2
6.附屬眼耳鼻喉科醫院科研團隊在《柳葉刀》發表全球首個遺傳性耳聾基因治療臨床試驗研究
1月25日，附屬眼耳鼻喉科醫院領銜在醫學雜志The Lancet 以長文形式發表了題為“AAV1-hOTOF Gene Therapy for Autosomal Recessive Deafness 9: a single-arm trial”的全球首個遺傳性耳聾基因治療的臨床試驗研究。在耳鼻喉科研究院院長、科主任李華偉教授帶領下，該研究由附屬眼耳鼻喉科醫院舒易來教授主導合作完成，在國際上首次證明了基因治療在遺傳性耳聾患者臨床治療中的安全性和有效性，展現了基因治療對治愈遺傳性耳聾的應用潛力，開啟了耳聾基因治療新時代。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0125/c4a139131/page.htm
原文鏈接：https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(23)02874-X/fulltext
7.附屬腫瘤醫院科研團隊在“最毒乳腺癌”靶向精準治療取得新突破
1月9日，附屬腫瘤醫院邵志敏教授、王中華教授、江一舟教授、范蕾教授臨床科研團隊領銜完成，一項名為“FUTURE-SUPER”針對轉移性三陰性乳腺癌一線治療的隨機對照傘形II期臨床研究，揭示了基于患者分子亞型和基因組標志物，采用化療聯合靶向或免疫的精準治療新療法，顯著延長轉移性三陰性乳腺癌患者的疾病無進展生存期，且毒性可控。這改變了既往治療方式單一且療效不佳的臨床問題。
該項研究成果以“Optimising first-line subtyping-based therapy in triple-negative breast cancer (FUTURE-SUPER): a multi-cohort, randomised, phase 2 trial”為題，發表于國際腫瘤學期刊The Lancet Oncology，是屬腫瘤醫院產醫融合發展的又一項標志性成果。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0112/c2474a139074/page.htm
原文鏈接：https://www.thelancet.com/pdfs/journals/lanonc/PIIS1470-2045(23)00579-X.pdf
交叉領域
1.材料科學系步文博課題組報道了新型納米光電容電極用于高時空分辨率神經調控
J-ZnTPyP@TiO2納米光電極的設計示意圖和工作原理圖
1月9日，材料科學系/聚合物分子工程國家重點實驗室步文博教授、澳大利亞悉尼科技大學/寧波東方理工大學（籌）金大勇院士和復旦大學附屬華山醫院毛穎教授合作團隊，在 Nature Communications 雜志上發表了題為“Non-Faradaic Optoelectrodes for Safe Electrical Neuromodulation”的研究論文。該團隊設計制備了一類可響應近紅外光且具有高電子分離和傳輸效率的新型納米光電容電極，以較低侵入性方式實現了對單個神經元的高時空分辨率精準調控，為新一代神經調控模式應用于神經科學的基礎研究和臨床應用提供了可能。
新聞鏈接：https://mse.fudan.edu.cn/19/a7/c22913a661927/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44635-8
2.現代語言學研究院張夢翰聯合金力課題組開發語言速度場估計法，揭示語言擴散模式
語言速度場估計法（Language velocity field estimation）的算法流程
1月2日，現代語言學研究院張夢翰課題組聯合金力院士課題組在Nature Communications發表了題為“Inferring language dispersal patterns with velocity field estimation”的研究成果。該團隊結合了跨學科的研究方法與理論，開發了用于推斷語言擴散模式的新算法——語言速度場估計法（Language velocity field estimation）。該方法彌補了傳統的譜系地理法的不足，可以在語言演化不符合譜系樹的情況下，推斷出語言的擴散中心和路徑。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0108/c2463a138965/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44430-5
3.類腦智能科學與技術研究院朱山風課題組提出基于多視圖對比學習的宏基因組分箱算法
COMEBin框架
1月17日，類腦智能科學與技術研究院朱山風課題組在Nature Communications期刊上發表了題為“Effective binning of metagenomic contigs using contrastive multi-view representation learning”的研究論文。團隊提出了一種基于多視圖對比學習的分箱方法，稱為COMEBin。COMEBin充分利用數據增強，生成每個重疊群的多個片段（視圖），并通過對比學習獲得異構特征（例如序列覆蓋率和k-mer分布）的高質量嵌入。實驗結果表明，在多個模擬和真實數據集上，COMEBin相較于當前最先進的分箱方法表現更優，尤其是在從真實環境樣本中恢復近乎完整的基因組方面。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0126/c2463a139136/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44290-z
4.類腦智能科學與技術研究院馮建峰/程煒聯合華山醫院首次揭示下丘腦結構的遺傳基礎及其與神經精神疾病的關系
基于人工智能算法的下丘腦影像自動分割與下丘腦全基因組關聯分析的曼哈頓圖。
1月5日，類腦智能科學與技術研究院馮建峰教授/程煒研究員團隊聯合復旦大學附屬華山醫院郁金泰/董強教授團隊，攜手國際多中心多學科交叉團隊共同完成一項重要研究。研究團隊基于覆蓋不同年齡階段的多隊列數據，利用人工智能算法對超三萬人被試的神經影像進行自動化精細分割，構建了迄今全球最大規模的下丘腦結構形態數據。該研究首次發現ADAMTS8基因在下丘腦結構形態中的關鍵作用，揭示了下丘腦結構的遺傳基礎，并報道了其與多種神經精神性狀及疾病間緊密的遺傳聯系。相關研究成果以“The genetic architecture of human hypothalamus and its involvement in neuropsychiatric behaviors and disorders”為題發表于Nature子刊Nature Human Behaviour。
新聞鏈接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0108/c2463a138969/page.htm
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41562-023-01792-6